CN110578679A - 一种气体循环泵的测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种气体循环泵的测试装置，具体地说是用于燃料电池系统氢气循环泵的性能的测试装置。所述气体循环泵的测试装置包括：进口工况调控通路，所述进口工况调控通路包括进口气压调控通路和进口温湿度调控通路，所述进口气压调控通路的输出端和进口温湿度调控通路相连并连在被测循环泵的进口端；进口工况检测装置，所述进口工况检测装置设于所述进口工况调控通路上；出口工况调控通路，所述出口工况调控通路的输入端连接在所述被测循环泵的出口端；出口工况检测装置，所述出口工况检测装置设置在所述出口工况调控通路上。
Description
技术领域
本发明涉及一种气体循环泵的测试装置，具体地说是用于燃料电池系统氢气循环泵的性能的测试装置。
背景技术
燃料电池系统中氢气循环泵的作用是燃料电池发电系统氢气回路上把未反应氢气从燃料电池出口泵回燃料电池入口，与入口反应气汇合后进入燃料电池。利用循环泵一方面可以实现把反应气尾气的水份带入电池起到增湿作用；另一方面，可以提高氢气在燃料电池阳极流道内流速，防止阳极水的累积，避免阳极水淹；同时也起到了提高氢气利用率的目的。
氢循环泵流量性能的测定结果及升压能力的测定结果决定了循环泵在燃料电池供氢系统中的适应性。
本装置用于在不同进气温度湿度条件下测定循环泵的流量性能及升压能力。
循环泵在普通测试模式下，仅能测定在不同背压条件下的流量性能，对于不同进口压力及不同温湿度条件下的性能未知。
而本测试方法及测试装置通过增加进口气体的压力控制及温湿度控制，实现了燃料电池出口气体物理状态的模拟，能更精确测定氢循环泵在不同工况下的性能数据。可以说，这是在普通测试模式下的补充及提升。
普通测试模式下，工况参数单一，循环泵性能表现单一，无法覆盖燃料电池系统复杂多变的应用环境，无法在上整机系统试验前确定新开发循环泵的适用性。
发明内容
为了解决现有技术中存在的不足，本发明提供一种气体循环泵的测试装置，所述气体循环泵的测试装置及方法管道搭建方便，检漏操作便捷。
根据本发明提供的技术方案，一种气体循环泵的测试装置，所述气体循环泵的测试装置包括：
进口工况调控通路，所述进口工况调控通路包括进口气压调控通路和进口温湿度调控通路，所述进口气压调控通路的输出端和进口温湿度调控通路相连并连在被测循环泵的进口端；
进口工况检测装置，所述进口工况检测装置设于所述进口工况调控通路上；
出口工况调控通路，所述出口工况调控通路的输入端连接在所述被测循环泵的出口端；
出口工况检测装置，所述出口工况检测装置设置在所述出口工况调控通路上。
进一步地，所述进口气压调控通路包括压缩空气源和气压调压阀，所述压缩空气源的输出端连接气压调压阀的一端，所述气压调压阀为所述进口气压调控通路的输出端。
进一步地，所述进口温湿度调控通路包括：膜加湿器和加热水箱；
所述膜加湿器包括水通道和气通道，所述加热水箱的出口通过进水管连接所述膜加湿器水通道的进水口，膜加湿器水通道的出水口通过出水管连接所述加热水箱的入口；所述进水管上设有电子水泵，所述出水管上设有水压调节阀，所述出水管上设有水压表。
进一步地，所述膜加湿器气通道的进气口和进口气压调控通路的输出端之间连通有气体伴热管；所述膜加湿器气通道的出气口连通水汽分离器的输入端，所述水汽分离器的输出端与被测循环泵的进口端连接。
进一步地，所述进口工况检测装置包括：
空气流量计，所述空气流量计设于进口气压调控通路的输出端；
进气温湿度传感器，所述进气温湿度传感器设于所述被测循环泵的进口端；
进气压力传感器，所述进气压力传感器设于所述被测循环泵的进口端。
进一步地，所述出口工况调控通路包括：
背压调整阀，所述背压调整阀的输入端为所述出口工况调控通路的输出端；
消音器，所述消音器连接所述背压调整阀的输出端。
进一步地，出口工况检测装置包括：
出气温湿度传感器，所述出气温湿度传感器设于所述出口工况调控通路的输入端；
出气压力传感器，所述出气压力传感器设于所述出口工况调控通路的输入端。
本发明提供的气体循环泵的测试装置及方法，与现有技术相比具备以下优点：1）循环泵前后气压控制精准；
2）循环泵入口气体温度控制精准，热损失小，热效率高；
3）循环泵入口气体湿度可控，无液态水混入，影响试验结果；
4）管道搭建方便，检漏操作便捷；
5）气体管道出口配备消音器，试验排气噪音小。
附图说明
图1为本发明的结构示意图
100-进口工况调控通路，110-进口气压调控通路，120-进口温湿度调控通路，200-出口工况调控通路，1-压缩空气源，2-调压阀，3-空气流量计，4-气体伴热管，5-膜加湿器，6-水汽分离器，7-进气温湿度传感器，8-进气压力传感器，9-循环泵，10-出气压力传感器，11-出气温湿度传感器，12-背压调整阀，13-消音器，14-加热水箱，15-电子水泵，16-水压表，17-水压调节阀。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向。使用的词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
如图1所示，提供一种气体循环泵的测试装置，所述气体循环泵的测试装置包括
进口工况调控通路100，所述进口工况调控通路100包括进口气压调控通路110和进口温湿度调控通路120，所述进口气压调控通路110的输出端和进口温湿度调控通路120相连并连在被测循环泵9的进口端；
进口工况检测装置，所述进口工况检测装置连在所述进口工况调控通路100上，用于检测所述进口工况调控通路100的工况环境；
出口工况调控通路200，所述出口工况调控通路200的输入端连接在所述被测循环泵9的出口端；
出口工况检测装置，所述出口工况检测装置设置在所述出口工况调控通路200上，用于检测出口工况调控通路200的工况环境。
优选地，所述进口气压调控通路110包括压缩空气源1和气压调压阀2，所述压缩空气源1的输出端连接气压调压阀2的一端，所述气压调压阀2为所述进口气压调控通路110的输出端。
所述进口温湿度调控通路120包括：膜加湿器5和加热水箱14；
所述膜加湿器5包括水通道和气通道，所述加热水箱14的出口通过进水管连接所述膜加湿器5水通道的进水口，膜加湿器5水通道的出水口通过出水管连接所述加热水箱14的入口；所述进水管上设有电子水泵15，所述出水管上设有水压调节阀17，所述出水管上设有水压表16。所述进水管和出水管的外壁上包裹有保温层，所述保温层以最大程度减少冷凝水的产生。
可以理解的是，所述电子水泵15能够使得加热水箱14中的去离子水在循环水通道中循环流动，并且所述膜加湿器5能够将流经其中的去离子水转化为水蒸气，所述膜加湿器5为现有技术设备，其中水通道采用高分子膜，能够透过水分子给气通道，从而增加气通道中的湿度。
所述膜加湿器5气通道的进气口和进口气压调控通路110的输出端之间连通有气体伴热管4；所述膜加湿器5气通道的出气口连通水汽分离器6的输入端，所述水汽分离器6的输出端与被测循环泵9的进口端连接。由于水气在管道内容易液化成水，从而影响本装置的工作测试过程，从而所述水汽分离器6能够将管道中的液化水分离出来，优选地，所述水汽分离器6在的排水口有布置排水阀的，正常试验时处于关闭状态，只有当试验结束，或是分水器内液态水过多的情况下才会开启排水。
所述进口工况检测装置包括：
空气流量计3，所述空气流量计3设于进口气压调控通路110的输出端；
进气温湿度传感器7，所述进气温湿度传感器7设于所述被测循环泵9的进口端；
进气压力传感器8，所述进气压力传感器8设于所述被测循环泵9的进口端。
所述出口工况调控通路200包括：
背压调整阀12，所述背压调整阀12的输入端为所述出口工况调控通路200的输入端；
消音器13，所述消音器13连接所述背压调整阀12的输出端。
出口工况检测装置包括：
出气温湿度传感器11，所述出气温湿度传感器11设于所述出口工况调控通路200的输入端；
出气压力传感器10，所述出气压力传感器10设于所述出口工况调控通路200的输入端。
需要解释的是各元器件之间通过管道连接，且所述管道的外壁上包裹有保温层，所述保温层以最大程度减少冷凝水的产生。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的主旨之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种气体循环泵的测试装置，其特征在于，所述气体循环泵的测试装置包括：
进口工况调控通路（100），所述进口工况调控通路（100）包括进口气压调控通路（110）和进口温湿度调控通路（120），所述进口气压调控通路（110）的输出端和进口温湿度调控通路（120）相连并连在被测循环泵（9）的进口端；
进口工况检测装置，所述进口工况检测装置设于所述进口工况调控通路（100）上；
出口工况调控通路（200），所述出口工况调控通路（200）的输入端连接在所述被测循环泵（9）的出口端；
出口工况检测装置，所述出口工况检测装置设置在所述出口工况调控通路（200）上。
2.如权利要求1所述的气体循环泵的测试装置，其特征在于，所述进口气压调控通路（110）包括压缩空气源（1）和气压调压阀（2），所述压缩空气源（1）的输出端连接气压调压阀（2）的一端，所述气压调压阀（2）为所述进口气压调控通路（110）的输出端。
3.如权利要求1所述的气体循环泵的测试装置，其特征在于，所述进口温湿度调控通路（120）包括：膜加湿器（5）和加热水箱（14）；
所述膜加湿器（5）包括水通道和气通道，所述加热水箱（14）的出口通过进水管连接所述膜加湿器（5）水通道的进水口，膜加湿器（5）水通道的出水口通过出水管连接所述加热水箱（14）的入口；所述进水管上设有电子水泵（15），所述出水管上设有水压调节阀（17），所述出水管上设有水压表（16）。
4.如权利要求3所述的气体循环泵的测试装置，其特征在于，所述膜加湿器（5）气通道的进气口和进口气压调控通路（110）的输出端之间连通有气体伴热管（4）；所述膜加湿器（5）气通道的出气口连通水汽分离器（6）的输入端，所述水汽分离器（6）的输出端与被测循环泵（9）的进口端连接。
5.如权利要求1所述的气体循环泵的测试装置，其特征在于，所述进口工况检测装置包括：
空气流量计（3），所述空气流量计（3）设于进口气压调控通路（110）的输出端；
进气温湿度传感器（7），所述进气温湿度传感器（7）设于所述被测循环泵（9）的进口端；
进气压力传感器（8），所述进气压力传感器（8）设于所述被测循环泵（9）的进口端。
6.如权利要求1所述的气体循环泵的测试装置，其特征在于，所述出口工况调控通路（200）包括：
背压调整阀（12），所述背压调整阀（12）的输入端为所述出口工况调控通路（200）的输出端；
消音器（13），所述消音器（13）连接所述背压调整阀（12）的输出端。
7.如权利要求1所述的气体循环泵的测试装置，其特征在于，出口工况检测装置包括：
出气温湿度传感器（11），所述出气温湿度传感器（11）设于所述出口工况调控通路（200）的输入端；
出气压力传感器（10），所述出气压力传感器（10）设于所述出口工况调控通路（200）的输入端。
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